基于直角坐标法的V-2RPa⊥R⊕2RSS并联机构正逆解分析

构建一个基于有序单开链(SOC)的三平移一转动V-2RPa⊥R⊕2RSS并联机构的数学模型,通过使用直角坐标法对其位置进行了计算,并且提供了位置正解与反解的证明过程,同时也验证了这些结果的准确情况。与I4, Cross-IV相比,该V-2RPa⊥R⊕2RSS机器人具有结构简单等优点,可为后续的运动尺度综合,样机设计及动力学特性研究奠定基础。

应变速率对β固溶Ti-10V-2Fe-3Al合金应力诱发马氏体相变的影响

研究应变速率对β固溶处理的Ti-10V-2Fe-3Al合金应力诱发马氏体相变的影响。结果表明,随着应变速率由5×10-4 s-1增加到1 500 s-1,合金都发生应力诱发马氏体转变,且诱发应力随着应变速率的增加而增加。金相形貌及XRD分析显示,在所有的应变率下,合金拉伸后的微观组织均由针片状α″相和β基体相组成。应用热激活界面运动模型及拉伸过程的温度升高解释了随着应变速率的增加,诱发应力增加的现象。

Ti-10V-2Fe-3Al合金热变形的研究

利用Gleeble3500热模拟试验机对Ti-10V-2Fe-3Al合金两种状态在不同变形温度及不同变形速率条件下的热变形行为进行了研究。结果表明,不同初始状态对合金的应力应变行为影响较大,经过固溶处理后在低于相变点变形时合金的流变应力比较高,但在高于相变点变形时流变应力没有明显差异;合金的应力指数与合金的状态和应变速率有关,大概以0.1s-1为界分为低应变速率和高应变速率两部分;合金的表观激活能与材料的状态、变形温度及变形速率有关。当两种状态下的合金在温度为650～800℃、应变速率为0.001～0.1s-1范围内变形时,β相内只发生动态回复,而α相除了发生动态回复外还可能发生动态再结晶;合金在相变点以上变形时只存在着单一的动态回复机制。

应用人工神经网络模型预测Ti-10V-2Fe-3Al合金的力学性能

采用人工神经网络方法建立了Ti-10V-2Fe-3Al合金机械性能预测的神经网络模型。模型的输入参数包括变形温度、变形程度、固溶温度、时效温度等热加工工艺参数和热处理制度。模型的输出为钛合金最重要的5个机械性能指标,即抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率和断裂韧性。与传统回归拟合公式相比,该模型具有容错性好、通用性强等优点。该模型可以预测Ti-10V-2Fe-3Al合金在不同热加工工艺参数和热处理制度下的机械性能,也可以用于优化热加工参数和热处理制度。

热处理对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al合金组织和性能影响

通过扫描电镜(SEM),光学显微镜(OM)和X射线衍射分析(XRD)等对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al(Ti5523)合金棒材分别经固溶和固溶时效处理后得到的微观组织,相含量等进行分析,结合性能数据,分析了微观结构对性能的影响。研究发现,在720℃固溶0.5 h,并在540℃时效6 h后,获得了一种规则的垂直有序排列的亚结构,这种网篮状亚结构起到了组织细化的作用,从而使得断面收缩率非常高。研究还发现,两相区固溶后析出相不仅使得强度提高,对材料的塑性也有贡献。

固溶态Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金断口形貌与塑性关系分析

对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金Φ10mm棒材在不同固溶温度下的拉伸断口形貌进行分析,并研究了断口形貌特征与力学性能之间的关系。结果表明:按照传统的断口分析理论,该材料随着固溶温度升高,塑性下降,实际测试结果却相反,该材料随固溶温度升高,在相变点以下,塑性缓慢升高,在相变点以上,塑性迅速增大;该材料的力学性能受相组成的影响,β相含量越多,棒材的拉伸强度降低,塑性升高;当固溶温度为840℃时,该材料拉伸后的宏观断口平直光滑,微观断口出现尺寸约40μm形状规则的β晶粒,棒材塑性较好。

VAR工艺参数对Ti-10V-2Fe-3Al铸锭凝固行为的影响

采用真空自耗电弧熔炼(VAR)工艺制备Ti-10V-2Fe-3Al铸锭,研究了熔炼电流和搅拌磁场等工艺参数对铸锭凝固行为的影响,并对真空自耗电弧熔炼过程中起弧、熔炼、补缩等阶段的凝固组织及熔池形貌进行了分析。结果表明,在未加搅拌磁场时,熔池较窄,铸锭组织粗大,而施加搅拌磁场后,熔池变宽且旋转明显,铸锭宏观组织中的晶粒变小;随熔炼电流增大,熔池加深,凝固组织中的晶粒变得粗大。

Ti-10V-2Fe-3Al合金热工艺的研究

利用Gleeble 15 0 0热模拟试验机以压缩变形方式研究了Ti 10V 2Fe 3Al合金热变形行为,并研究了经不同变形参数变形后两种热处理制度下微观组织的变化。研究结果表明,合金在β相变点以上或以下的变形时,变形速率和变形温度对合金的流变应力影响不同。在相变点以下变形时,相同应变下变形温度的选择并没有明显影响合金最终的微观组织,合金在变形过程中没有发生动态再结晶。具相同应变时,较高的应变速率比较低的应变速率更容易破碎合金中的初生α相。经过变形和热处理后,同一温度变形的合金在低应变速率下变形时比较高应变速率有较大的晶粒(相变点及以上)和较长的α相(相变点以下)。

热轧变形对Ti-10V-2Fe-3Al合金组织和性能的影响

研究了形变温度、形变量以及双重时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着形变温度的提高,在时效过程中析出的次生α相含量逐渐增加,合金强度升高;然而,当形变温度高于相变点时,初生α相对β晶粒的钉扎作用明显减弱,使得β晶粒迅速长大,导致合金的拉伸塑性明显下降;次生α相的体积分数主要决定于形变温度,因此应变量对Ti-10V-2Fe-3Al合金力学性能的影响较小。此外,相对于单重时效工艺,由于在低温时效(300℃×8 h)时发生ω→α转变,为次生α相提供了均匀的形核点,Ti-10V-2Fe-3Al合金在低温-高温双重时效工艺中获得了更加均匀、细小的α+β显微组织,使得拉伸强度获得比较大的提高。

真空自耗电弧熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al铸锭凝固组织的影响

研究真空自耗电弧熔炼(VAR)条件下熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al合金凝固组织的影响,分析VAR熔炼中熔池内部的对流类型,基于安培定理,建立VAR熔炼条件下熔池中的洛仑兹力与电流、磁场及铸锭半径的关系。结果表明:熔炼电流较低时,浮力的影响占据主要地位,加速热量的散失,铸锭中组织细小;随着熔炼电流变大,熔池中电磁力(洛伦兹力)的影响逐渐占据主要地位,将表面的热量带入熔池内部,增大了温度梯度,使铸锭组织变得粗大。

熔铸-原位反应喷射沉积成形TiC/Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al复合材料微观组织和力学性能

利用熔铸-原位反应喷射沉积成形技术制备了TiC/Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al复合材料,测试了复合材料的拉伸性能,讨论了提高熔铸-原位反应TiC/Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al复合材料拉伸强度的途径.

固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材组织和性能的影响规律

研究了固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,钛合金固溶处理温度在相变点以下,空冷后,显微组织由β相、初生α相以及次生α相组成。随着固溶温度的升高,显微组织中β相晶粒尺寸增大,晶界α相厚度减小,产生有序化现象,而次生α相数量和尺寸减小,使合金的强度降低,塑性升高,但固溶处理温度为800℃时,网状晶界α相使塑性迅速下降;当固溶处理温度在相变点以上,Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金重新形核并长大,随着固溶温度的升高,β相晶粒尺寸增大,初生α相数量减少,强度和塑性都下降,过冷β相晶粒发生应力诱发马氏体现象。

添加Nd元素对Ti-6Al-4V-2Cr合金组织细化的影响

采用冷等静压–真空烧结法制备Ti-6Al-4V-2Cr-1Nd合金,然后进行固溶及时效热处理,通过实验与最小错配度理论计算,研究Nd元素对该合金组织细化的影响,并分析细化机理。结果表明,添加1%(质量分数)的稀土元素Nd后,析出相Nd2O3能有效促进晶粒细化。二维错配度的计算结果证明析出相Nd2O3是有效的形核剂,可促进非均匀形核,增加形核率,从而使晶粒细化。通过对合金试样薄区进行高分辨率观察,发现另一种絮状的、非常细小的、弥散分布的Nd2Ti4O11相,由于其界面错配度较低,也可作为非均匀形核的核心,促进形核,起到细化晶粒的作用。

加工硬化率法研究Ti-10V-2Al-3Fe合金β区变形动态再结晶的临界条件

采用Thermecmaster-Z型热/力模拟试验机在变形温度为825～1125℃,应变速率为0.001～1 s^(-1)条件下对Ti-10V-2Al-3Fe合金进行热模拟压缩实验,分析了热变形参数对其流变行为的影响,并通过加工硬化率方法研究了该合金的动态再结晶临界条件。结果表明:合金的流变应力随变形温度的降低或应变速率的提高而增大;通过lnθ～ε曲线出现拐点及dlnθ/dε～ε曲线出现最小值判据,确定了该合金的动态再结晶临界应变;动态再结晶临界应变随应变速率的增大及变形温度的降低而增加;Z参数方程能较好地反映合金动态再结晶临界应变与热变形条件间的关系,动态再结晶临界应变与Z参数间的关系可表示为ε_c=2.6735×10^(-2)Z^(0.0817);临界应变与峰值应变之间存在线性关系,即ε_c=0.508ε_p。

颠覆性创新与换道超车：德国V-2之路

冲破《凡尔赛和约》对枪炮等常规武器制造的限制,是德国积极将火箭技术用于研发新型武器的动力,也是其不得不换道超车的压力。政府的决策、卓越的火箭技术研制团队的形成、高科技火箭制造中心的建造都成为火箭技术发展的有力保障,从而率先制造出人类历史上第一种弹道导弹V-2。V-2凝聚了一系列颠覆性的技术创新,二战末期美苏等国对它的争夺,再度引起了火箭技术的大转移。本文初步梳理了V-2这一恢宏的历史过程,以更好的理解技术创新之路。

苏联对德国V-2火箭的技术复原(1945—1947)

在概述德国V-2火箭研制历程的基础上,考察了苏联人通过与德国专家合作,修复德国已有的火箭工厂和技术资料,复原V-2火箭的设计制造,逐步掌握火箭整体、发动机和控制系统的设计、制造、组装、测试与发射准备等技术,并最终在苏联本土实现火箭成功发射的过程。笔者认为,苏联采取在德国就地复原德国火箭技术的做法是非常明智的。苏联人最大限度地利用了德国的人才、技术与工业基础,实现了火箭技术的全面复原,不仅包括有形的火箭产品,还包括无形的技术知识。V-2火箭技术复原工作的成功显著提升了苏联火箭技术的起点,为以后的发展奠定了各方面的坚实基础。

固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金组织性能的影响

对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金10/mm棒材在不同固溶时效制度下的拉伸断口形貌与显微组织进行分析,研究了断口形貌及显微组织对力学性能的影响。结果表明:当材料在相变点以下固溶时效时,随着固溶温度的升高,初生α相减少,β晶粒长大,断口纤维区变小,韧窝变大变浅,断裂方式由韧性断裂逐渐变成准解理断裂,强度升高,塑性降低;当材料在相变点以上固溶时效时,β晶粒重新形核长大,初生α相已经消失,断口由棱角清晰的小晶面颗粒组成,断裂方式为典型的沿晶脆性断裂,强度在1500/MPa以上,断后伸长率为2%。

Ti-10V-2Cr-3Al钛合金的高温压缩变形行为及本构关系

在应变速率0.1~0.001 s^(-1)、变形温度730~880℃下对Ti-10V-2Cr-3Al钛合金进行热压缩试验,研究了该合金的热变形行为和显微组织;利用唯象Arrhenius^(-1)方程中指数方程及双曲正弦方程描述流动应力与变形温度、应变速率之间的关系,构建了应变补偿修正的本构方程并进行了验证。结果表明:在试验条件下合金的真应力随着应变速率的增加或变形温度的降低而增大;当应变速率为0.01 s^(-1)时,在α+β相区(730,790℃)压缩后试验合金中出现球状和短棒状α相,软化机制为动态球化和动态再结晶,在β相区(820,880℃)压缩后出现再结晶β晶粒,软化机制为动态再结晶;当应变速率在0.1~0.05 s^(-1)和0.01~0.001 s^(-1)范围时,可分别使用修正后的指数方程和双曲正弦方程来描述试验合金的流变行为,流动应力预测值与试验值的平均相对误差为5.36%,这说明修正后的方程具有良好的预测能力。

添加Nd元素对Ti-6Al-4V-2Cr组织与性能的影响

本试验采用冷等静压法及粉末冶金法制备钛合金,消除了成分偏析对合金性能的影响。在Ti-6Al-4V-2Cr中加入稀土Nd元素并进行热处理,运用光学显微镜、XRD和TEM对其组织和性能进行观察和分析。通过观察发现合金的组织为均匀的α+β相。运用XRD和TEM观察发现,晶界和晶内均有Nd2O3析出物,Nd2O3的出现细化了晶粒,提高了形核率,降低了晶粒尺寸。运用精密万能试验机进行了力学性能测试,当Nd元素含量为1%时,合金的综合力学性能最好,合金的抗拉强度提高了10.7%,伸长率提高了49.1%。

应用16SrRNA基因V-2高变区序列进行链霉菌分子分类

用 16SrRNA部分序列对Williams数值分类系统所包含的链霉菌属种或种群进行系统进化分析。以包含16SrRNA基因V 2高变区在内的 12 0bp长核苷酸序列所作的系统进化树表明 :这些链霉菌可分为 34个簇 ,其中大簇 5个 (包括 2 7～ 85株菌株 ) ;中等大小簇 3个 (包括 9～ 12株菌 ) ;小簇 8个 (包括 2～ 6株菌 ) ;单成员簇 19个。结果同时表明 ,Williams数值分类系统中根据形态、生理、生化特征进行归类而得的种或种群内存在较大异质性。